(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に平行な一対の接触平坦面部（２）（２）の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、
上記一対の接触平坦面部（２）（２）に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部（３）及び外径側密封用突隆部（４）を有するゴムシール部（10）と、
上記ゴムシール部（10）に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部（２）（２）の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部（２）（２）の所定値以上の相互接近を阻止する金具（20）と、
から成り、
上記ゴムシール部（10）は、中間壁部（５）と、その内径端・外径端の円形膨出部（６）（７）を有し、該円形膨出部（６）（７）の直径寸法（Ｄ）は、上記中間壁部（５）の厚さ寸法（Ｔ５）よりも大きく、上記密封用突隆部（３）（３）（４）（４）は、円形膨出部（６）（７）の一部分をもって構成され、
上記金具（20）は、横断面形状が細長状平行四辺形状であって、上記一対の接触平坦面部（２）（２）に対して、10°〜80°の傾斜角度（θ）をもって傾斜状に、上記ゴムシール部（10）の上記中間壁部（５）に一部乃至全体が埋設状として設けられ、
かつ、相互に接近する上記接触平坦面部（２）（２）に対して、上記金具（20）よりも先に、まず、上記突隆部（３）（４）が接触し、該突隆部（３）（４）の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力（Ｙ）が増加するゴム圧縮領域（Ｇ）から、所定圧縮量（Ｘ０）に於て、上記金具（20）が上記平坦面部（２）（２）に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力（Ｙ）が増加する金具弾性領域（Ｈ）へ、移行するように構成したことを特徴とする金具付きゴムシール。
【請求項２】
相互に平行な一対の接触平坦面部（２）（２）の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、
上記一対の接触平坦面部（２）（２）に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部（３）及び外径側密封用突隆部（４）を有するゴムシール部（10）と、
上記ゴムシール部（10）に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部（２）（２）の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部（２）（２）の所定値以上の相互接近を阻止する金具（20）と、
から成り、
上記ゴムシール部（10）は、中間壁部（５）と、その内径端・外径端の円形膨出部（６）（７）を有し、該円形膨出部（６）（７）の直径寸法（Ｄ）は、上記中間壁部（５）の厚さ寸法（Ｔ５）よりも大きく、上記密封用突隆部（３）（３）（４）（４）は、円形膨出部（６）（７）の一部分をもって構成され、
上記金具（20）は、横断面形状が弯曲Ｓ字状又は弯曲Ｚ字状に形成され、上記ゴムシール部（10）の上記中間壁部（５）に一部乃至全体が埋設状として設けられ、
かつ、相互に接近する上記接触平坦面部（２）（２）に対して、上記金具（20）よりも先に、まず、上記突隆部（３）（４）が接触し、該突隆部（３）（４）の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力（Ｙ）が増加するゴム圧縮領域（Ｇ）から、所定圧縮量（Ｘ０）に於て、上記金具（20）が上記平坦面部（２）（２）に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力（Ｙ）が増加する金具弾性領域（Ｈ）へ、移行するように構成したことを特徴とする金具付きゴムシール。
【請求項３】
相互に平行な一対の接触平坦面部（２）（２）の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、
上記一対の接触平坦面部（２）（２）に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部（３）及び外径側密封用突隆部（４）を有するゴムシール部（10）と、
上記ゴムシール部（10）に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部（２）（２）の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部（２）（２）の所定値以上の相互接近を阻止する金具（20）と、
から成り、
上記ゴムシール部（10）は、中間壁部（５）と、その内径端・外径端の円形膨出部（６）（７）を有し、該円形膨出部（６）（７）の直径寸法（Ｄ）は、上記中間壁部（５）の厚さ寸法（Ｔ５）よりも大きく、上記密封用突隆部（３）（３）（４）（４）は、円形膨出部（６）（７）の一部分をもって構成され、
上記金具（20）は、横断面形状が折曲Ｓ字状又は折曲Ｚ字状であって、金具中央片部（24）の上記一対の接触平坦面部（２）（２）に対する傾斜角度（θ）を、10°〜80°に設定し、上記ゴムシール部（10）の上記中間壁部（５）に一部乃至全体が埋設状として設けられ、
かつ、相互に接近する上記接触平坦面部（２）（２）に対して、上記金具（20）よりも先に、まず、上記突隆部（３）（４）が接触し、該突隆部（３）（４）の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力（Ｙ）が増加するゴム圧縮領域（Ｇ）から、所定圧縮量（Ｘ０）に於て、上記金具（20）が上記平坦面部（２）（２）に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力（Ｙ）が増加する金具弾性領域（Ｈ）へ、移行するように構成したことを特徴とする金具付きゴムシール。
【請求項４】
全体が環状のゴムシール部（10）に内圧又は外圧が作用した際に上記ゴムシール部（10）のラジアル外方又はラジアル内方へのはみ出しを、上記金具（20）が上記弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部（２）（２）に対して接近乃至接触して、防止するように構成した請求項１，２又は３記載の金具付きゴムシール。
【請求項５】
上記金具（20）は、ゴムシール部（10）に一部乃至全体が埋設状に設けられると共に埋設部位（23）に小貫孔（８）を形成して、分断されたゴムシール部（10）のゴム部材が該小貫孔（８）に侵入して連結ゴム部（９）を形成するよう構成した請求項１，２，３又は４記載の金具付きゴムシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金具付きゴムシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガスケットやファスナーシールとしては、図11や図12に示すような横断面形状のものが公知である。
即ち、図11は全体が環状の金具31の幅方向中間の凹溝32，32に、山型の横断面形状の密封用突隆ゴム部33，33を一体固着したガスケットを例示する。
一対の平行な接触平坦面部34，34を矢印35方向から接近させてゆけば、突隆ゴム部33の頂部が接触して圧縮変形して、凹溝32内へ弾性変形する。金具31は板状であって、平坦面部34，34と平行方向に介在させるが、その横断面形状は、内径側の第１矩形41と外径側の第２矩形42と、薄肉一文字連結片部43とから成り、このような横断面形状に機械加工する上で、加工工数と手間が増えて、コスト高となるという問題があった。
【０００３】
また、図12にはファスナーシールを例示し、外径側の横断面板状の矩形部44と、その内径方向へ突出状に連設される一文字突出片部45とから成る全体環状金具31と、この一文字突出片部45に被覆した横断面楕円形のゴムシール部46と、から成る。この図12に示すような金具31を機械加工する場合も、複雑な形状のため、加工工数と手間が増えてコスト的にも高くついていた。図12の場合も、接触平坦面部34，34が矢印35，35のように接近して、ゴムシール部46を圧縮するように押圧して、密封状態を保つ。
【０００４】
また、従来例の上記図11と図12の場合、板状の第１・第２矩形41，42又は矩形部44が、接触平坦面部34，34がメタルタッチするまで（図外の）ボルトを締付けて、突隆ゴム部33又はゴムシール部46をもって密封作用を行わせる構成であるので、金具31の厚さ以下には、ボルトの締付けは不可能であり、ボルトの締付力に対し、ゴム部33・ゴムシール部46のつぶし反力は比較的小さく、長期使用でボルトが緩む虞があり、あるいは、ボルトが緩まないまでも、長期使用で、ゴム部33・ゴムシール部46がへたったりした際に、応急的に圧縮させるなどの増締めも不可能である。
【０００５】
図10は、横軸にシール（ガスケット）の圧縮量（締付量）Ｘをとり、縦軸に締付力Ｙをとって示したグラフ図であって、従来例の図11，図12の場合を点線40をもって示す。この点線40からも明らかなように、所定圧縮量（締付量）Ｘ0 に達するまでは、ゴム部33又はゴムシール部46がしだいに弾性的に圧縮されて、しだいに締付力が緩やかに増加するが、所定圧縮量Ｘ0 に於て、上記メタルタッチを生ずるや否や、急激に、垂直状点線40Ａにて示す如く、締付力が増加し、（図外の）ボルトではそれ以上の締付けができないことを示している。
【０００６】
また、従来例（図11，図12）では、圧力を受けて、フランジ構造面に相当する、一方の平坦面部34が微小寸法浮上り―――いわゆる“面開き”―――を生ずることもあるが、その際には、メタルタッチしていた矩形41，42・矩形部44と一方の平坦面部34との間の微小間隙に、突隆ゴム部33・ゴムシール部46が流体圧力を受けてはみ出すという問題（ゴムの破損問題）もあった。
【０００７】
他に、捩れ弾性変形自在な金属シールに圧潰可能な極めて薄い樹脂コーティング層を被覆したシール材を、本出願人はかつて提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２２５８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、極めて薄い樹脂コーティング層にて、捩れ弾性変形自在な金属シールの表面を被覆した上記特許文献１に係るものは、接触平坦面が、（高精度に平面状でなくって、）長手方向に波打っていたり、凹凸があったりすると、急に密封性が低下するという問題がある。また、密封流体の種類によっては、十分なシール性能を発揮できない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、相互に平行な一対の接触平坦面部の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、上記一対の接触平坦面部に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部及び外径側密封用突隆部を有するゴムシール部と、上記ゴムシール部に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部の所定値以上の相互接近を阻止する金具と、から成り、上記ゴムシール部は、中間壁部と、その内径端・外径端の円形膨出部を有し、該円形膨出部の直径寸法は、上記中間壁部の厚さ寸法よりも大きく、上記密封用突隆部は、円形膨出部の一部分をもって構成され、上記金具は、横断面形状が細長状平行四辺形状であって、上記一対の接触平坦面部に対して、10°〜80°の傾斜角度をもって傾斜状に、上記ゴムシール部の上記中間壁部に一部乃至全体が埋設状として設けられ、かつ、相互に接近する上記接触平坦面部に対して、上記金具よりも先に、まず、上記突隆部が接触し、該突隆部の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力が増加するゴム圧縮領域から、所定圧縮量に於て、上記金具が上記平坦面部に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力が増加する金具弾性領域へ、移行するように構成した。
また、相互に平行な一対の接触平坦面部の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、上記一対の接触平坦面部に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部及び外径側密封用突隆部を有するゴムシール部と、上記ゴムシール部に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部の所定値以上の相互接近を阻止する金具と、から成り、上記ゴムシール部は、中間壁部と、その内径端・外径端の円形膨出部を有し、該円形膨出部の直径寸法は、上記中間壁部の厚さ寸法よりも大きく、上記密封用突隆部は、円形膨出部の一部分をもって構成され、上記金具は、横断面形状が弯曲Ｓ字状又は弯曲Ｚ字状に形成され、上記ゴムシール部の上記中間壁部に一部乃至全体が埋設状として設けられ、かつ、相互に接近する上記接触平坦面部に対して、上記金具よりも先に、まず、上記突隆部が接触し、該突隆部の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力が増加するゴム圧縮領域から、所定圧縮量に於て、上記金具が上記平坦面部に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力が増加する金具弾性領域へ、移行するように構成した。
また、相互に平行な一対の接触平坦面部の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、上記一対の接触平坦面部に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する内径側密封用突隆部及び外径側密封用突隆部を有するゴムシール部と、上記ゴムシール部に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部の所定値以上の相互接近を阻止する金具と、から成り、上記ゴムシール部は、中間壁部と、その内径端・外径端の円形膨出部を有し、該円形膨出部の直径寸法は、上記中間壁部の厚さ寸法よりも大きく、上記密封用突隆部は、円形膨出部の一部分をもって構成され、上記金具は、横断面形状が折曲Ｓ字状又は折曲Ｚ字状であって、金具中央片部の上記一対の接触平坦面部に対する傾斜角度を、10°〜80°に設定し、上記ゴムシール部の上記中間壁部に一部乃至全体が埋設状として設けられ、かつ、相互に接近する上記接触平坦面部に対して、上記金具よりも先に、まず、上記突隆部が接触し、該突隆部の上記弾性圧縮変形によって緩やかな勾配にて締付力が増加するゴム圧縮領域から、所定圧縮量に於て、上記金具が上記平坦面部に接触して上記捩れ弾性変形の弾性復元力によって急峻勾配にて締付力が増加する金具弾性領域へ、移行するように構成した。
また、全体が環状のゴムシール部に内圧又は外圧が作用した際に上記ゴムシール部のラジアル外方又はラジアル内方へのはみ出しを、上記金具が上記弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部に対して接近乃至接触して、防止するように構成した。
また、上記金具は、ゴムシール部に一部乃至全体が埋設状に設けられると共に埋設部位に小貫孔を形成して、分断されたゴムシール部のゴム部材が該小貫孔に侵入して連結ゴム部を形成するよう構成した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の金具付きゴムシールによれば、従来の上記問題を解決して、安価かつ容易に製造可能となると共に、ガスケットとしてフランジ等をボルトにて締付ける場合、ボルト締付力の急激な増加を緩和して、ボルト破断等の問題がなくなり、さらに、長期使用後にゴムシール部の弾発力が低下した際に、ボルトの増締めを行ってシール性能を復元させることも可能となる。また、金具が弾性変形するため金具の初期厚以下に締付可能であり、締付け代（許容巾）が大きい。さらに、金具の弾性変形に伴いゴムシール部も弾性圧縮変形し締付力を増加可能である。また、金具の弾性復元力によりボルトが緩みにくくなるため、その点も加味すると、長期にわたり安定したシール性を有するといえる。また、いわゆる“面開き”を生じて、一対の接触平坦面の間隔寸法が微小寸法増大した際には、金具が弾性的に復元（追随）することで、金具と接触平坦面との間に間隙を生じにくく、ゴムシール部のゴムが、受圧状態で、はみ出すことを防止できる。
【００１２】
このように、本発明では、金具の捩れ弾性変形に伴う弾性付勢力（復元力）、及び、ゴムシール部の弾性復元力とを、巧妙に結合した構成であり、接触平坦面が長手方向に波打っていたり凹凸があっても、常時、優れたシール性能（密封性）を発揮できるシールである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す要部断面図である。
【図２】圧縮状態を示す断面説明図である。
【図３】第１・第２の参考例を示す要部断面図である。
【図４】第２の参考例の圧縮状態の断面説明図である。
【図５】第２の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】第３の実施の形態を示す要部断面図である。
【図７】第３の参考例を示す要部断面図である。
【図８】第４の参考例を示す要部断面図である。
【図９】第５の参考例を示す要部断面図である。
【図１０】本発明及び従来例の特性を示すグラフ図である。
【図１１】第１の従来例を示す要部断面図である。
【図１２】第２の従来例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１と図２に於て第１の実施の形態を示し、図１は自由状態であり、図２は使用状態（圧縮状態）を示す。
10はゴムシール部であり、20は金具であって、モールド成形（射出モールド成形又はコンプレッションモールド成形）によって、ゴムシール部10が成形されて、金具20は埋込状として一体構造として成る。このモールド成形の際に、金具20に接着剤を付着させる場合と、付着させない場合とがある。
【００１５】
本発明に係る金具付きゴムシールＳは、相互に平行な一対の接触平坦面部２，２の間に介装され、全体が環状であり、ガスケットやファスナーシール等として使用される静止平面シールである。
ゴムシール部10は、内径側端縁に密封用突隆部３，３を有し、かつ、外径側端縁に密封用突隆部４，４を有し、図１の横断面図では、中間壁部５と、その内径端・外径端の円形膨出部６，７を有する。この円形膨出部６，７の直径寸法Ｄは、帯板状中間壁部５の厚さ寸法Ｔ5 よりも大きく、前記密封用突隆部３，３，４，４は、円形膨出部６，７の一部分をもって構成される。
【００１６】
金具20は、上記ゴムシール部10の中間壁部５に斜めに埋込状に設けられた帯板形状である。しかも、ゴムシール部10の中間壁部５の上面５ａ・下面５ｂと同一（連続）平面を成すように、金具20の上端辺21・下端辺22は斜めに形成され、横断面形状は細長状平行四辺形である。
このように、金具20は、ゴムシール部10の中間壁部５に、上端辺21・下端辺22を除いて、全体に埋込状に、かつ、傾斜状として設けられている。
【００１７】
しかも、細長状平行四辺形横断面を有する帯板状金具20に於て、ゴムシール部10に埋込まれた埋設部位23に、環状の長手方向に所定ピッチをもって（図１中に破線にて示す）小貫孔８を複数個貫設して、分断されたゴムシール部10のゴム部材が、この小貫孔８に前記モールド成形時に侵入して、短柱状の連結ゴム部９を形成する。
つまり、図１に於て、左右点対称の左半部（外径側半部）と右半部（内径側半部）とは、複数個の連結ゴム部９にて一体に連結されて、強度上の配慮が払われている。
さらに、金具20は、図１に示した横断面に於て、一対の接触平坦面部２，２に対して、10°〜80°の傾斜角度θをもって傾斜状に設けられる。
【００１８】
図１の自由状態から図２の圧縮使用状態に移ってゆくと、まず、円形膨出部６，７（突隆部３，３，４，４）が、相互接近する平坦面部２，２によって弾性的に圧縮変形し、図１の実線、及び、図２中の２点鎖線にて示した突隆部３，３，４，４が平坦面状となり、図２中のグラフのように、突隆部３，４は面圧Ｐ3 ，Ｐ4 の分布を示す。
そして、突隆部３，４が圧縮弾性変形によって平坦面状として、中間壁部５と連続平面状となると同時に、金具20の上端辺21と下端辺22が、平坦面部２，２に当接（メタルタッチ）する。一対の該平坦面部２，２の一層の相互接近に伴って、ゴムシール部10は容易に圧縮弾性変形を生ずるのに対して、金具20に関しては、矢印Ｆ21，Ｆ22にて示す大きな押圧力（締付力）が金具20の上端辺21・下端辺22に作用し、矢印Ｍと反対方向に捩れ弾性変形を生ずる。金具20が平坦面部２，２の一層の相互接近に伴って、上記捩れ弾性変形を生じることで、図２中に矢印Ｍにて示す復元モーメント（弾性復元力）が発生し、この復元モーメントＭ―――弾性復元力―――によって、一対の平坦面部２，２が所定間隔値未満に相互接近することを、阻止する。
【００１９】
その後、図２に矢印Ｐ0 にて示すような流体圧（同図では内圧の場合を例示した）が作用した際に、金具20の矢印Ｍにて示した弾性復元力（復元モーメント）によって、上端辺21と下端辺22が平坦面部２，２に対して接近乃至接触することで、ゴムシール部10のラジアル外方（矢印Ｎ10参照）へのはみ出しを、防止する。このように、金具20は、いわば隙間の自封作用をなしている。
【００２０】
なお、全体が環状のゴムシール部10に、（図示省略するが）外圧が作用した際も、金具20よりも外径側のゴムシール部半体がラジアル内方へ流れて、金具20と平坦面部２，２との間隙から、はみ出さんとするのを、同様に、金具20の強力な弾性復元力によって、防止する。
【００２１】
上記平坦面部２，２を有する相手部材12，12の内の一方又は両方は、例えば、ボルト締めのフランジである場合に、本発明に係る金具付きシールは好適であり、溝加工無しで使用できる。そして、締付ボルトには弾性復元力が作用するので、ボルト緩み止め効果をも期待できる。
なお、金具20としてはバネ用ステンレス鋼等の適度の剛性と高弾発性を有する金属が望ましい。また、上述の小貫孔８を有することによって、ゴムモールド成形の際に、接着剤無しでの成形も可能である。なお、小貫孔８を省略することも可能で、加硫接着成形にて実現可能である。なお、（図示省略したが）薄いゴム膜が、上端辺21・下端辺22に被覆形成していても、自由である。また、ゴムシール部10のゴムの材質は、その選定は自由である。また、突隆部３，４の形状としては、円弧山型状以外に、２山型や３山型としたり、角山型とする等、その横断面形状は設計変更可能である。要は、両突隆部３，３及び両突隆部４，４間の厚さ寸法Ｄが、金具20の厚さ寸法Ｔ20よりも大きく設定されて、各突隆部３，４が上下に突出して、相互に接近する平坦面部２，２に対して、金具20よりも先に、まず、突隆部３，４が接触すれば十分である。
【００２２】
図10は、横軸にシールの圧縮量（締付量）Ｘをとり、縦軸に締付力Ｙをとって、両者の関係を示したグラフ図であり、所定圧縮量（締付量）Ｘ0 の点Ｊまでは、ゴムシール部10の突隆部３，４がしだいに弾性的に圧縮されてゆくゴム圧縮領域Ｇである。このゴム圧縮領域Ｇでは、緩やかに締付力Ｙが増加してゆく。
ところが、所定圧縮量Ｘ0 に於て、金具20が平坦面部２，２に接触（メタルタッチ）すると、図２で述べたように、捩り弾性変形を開始して、急な勾配をもって、締付力Ｙが増加し、図10に例示の点Ｋにて、締付作業を完了する。
このように、前記点Ｊから点Ｋ（を越えるところ）までが、金具弾性変形領域Ｈである。従来例の破線40Ａが横軸Ｘに対して垂直状に立ち上っていたのに比較して、本発明のシールは、比較的傾斜した実線にて示される。従って、締付け過ぎによるボルトの破損が防止できる。あるいは、ボルトの緩み止めも期待できる。
【００２３】
次に、図３（Ａ）は本発明と関係が深い第１の参考例を示す要部断面図であって、図１，図２に示した外径側の円形膨出部７を省略（除去）した形状である。内径側の円形膨出部６に内圧が作用する密封構造用として使用されるシールであり、図１，図２とは外径側膨出部７が無いという構成以外は、同様の構成である。
また、図３（Ｂ）は本発明と関係が深い第２の参考例を示す要部断面図であって、図１，図２に示した金具20の外径側傾斜端面20ａから、外径側のゴム部を省略（除去）した形状であり、それ以外の構成は、図１，図２と同様であるので説明を省略するが、この第２の参考例も内径側の円形膨出部６に内圧Ｐ0 が図４のように作用する密封構造用に使用される。
【００２４】
なお、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の三角形ゴム部13を除去（省略）した形状ということもできる。そして、図３（Ａ）と図３（Ｂ）の断面形状を、外圧用とすることも可能であって、その場合は、図１，図２の内径側の円形膨出部６を省略（除去）して、外形側の円形膨出部７を残せば良い。また、図３（Ｂ）では、図１，図３（Ａ）の小貫孔８を省略した場合を例示する。
【００２５】
図４は、第２の参考例の使用（圧縮）状態を示した説明図である。この図４から明らかなように、円形膨出部６（２点鎖線参照）は相互に接近する平坦面部２，２によって弾性的に（実線の如く）圧縮変形し、突隆部３，３が平坦面部２，２に密接して、グラフ図のような面圧Ｐ3 の分布を示す。
【００２６】
平板状の壁部５と圧縮変形した突隆部３とは連続平面状となり、しかも、金具20の上端辺21と下端辺22が平坦面部２，２に当接（メタルタッチ）する。一対の平坦面部２，２がさらに相互接近するに伴って、金具20は矢印Ｆ21，Ｆ22にて示した大きな押圧力（締付力）にて示した外力を平坦面部２，２から受けることとなり、矢印Ｍと反対方向に捩れ弾性変形を生じて、矢印Ｍにて示した復元モーメント（弾性復元力）を発生し、これによって、平坦面部２，２が規定間隔値未満に相互接近することを阻止する。
【００２７】
その後、図４に矢印Ｐ0 にて示した流体圧（内圧）が作用すると、金具20の矢印Ｍにて示した弾性復元力（復元モーメント）によって、上端辺21と下端辺22が平坦面部２，２に強く圧接することとなり、ゴムシール部10の矢印Ｎ10方向へのはみ出しを、有効に防止する。即ち、金具20は、平坦面部２に対する隙間の自封作用をなす。
なお、図３（Ａ）（Ｂ）に於て、突隆部３，３の形状としては、円弧山型の場合を例示したが、これ以外に、２山型や３山型としたり、角山型とするも自由である。要するに、両突隆部３，３間の厚さ寸法Ｄが金具20の厚さ寸法Ｔ20よりも十分大きく設定して、まず、ゴムシール部10が圧縮弾性変形を生じ、その後に、金具20が圧縮弾性変形を生じればよい。この図３（Ａ）（Ｂ）に於ても、図10にて既述したような特性グラフ図を示す。即ち、緩やかな勾配のゴム圧縮領域Ｇを示した後に、急峻勾配の金具弾性領域Ｈとなる。
【００２８】
次に、図５は第２の実施の形態を示し、図６は第３の実施の形態を示し、横断面の全体外部形状は、図１，図３（Ａ）（Ｂ）の場合と同様ではあるが、内部に埋設された金具20の横断面形状が、弯曲Ｓ字状又は弯曲Ｚ字状としたり（図５）、折曲Ｓ字状又は折曲Ｚ字状とする（図６）。なお、図６に示したように、金具20の中央片部24の接触平坦面部２，２に対する傾斜角度θは、10°〜80°に設定する。なお、図５，図６では、図１に示した小貫孔８を省略した形状・構造である。また、図５，図６のように金具20を弯曲状又は折曲状とすれば、ゴムシール部10との接触面積が増加するので、特に接着タイプのモールドの場合の接着力がアップする利点がある。さらに、図10に示したグラフ図に於て、点Ｊ付近から金具弾性変形領域Ｈへのグラフ線が滑らかに変化移行する。
なお、図６の実施の形態では、金具中央片部24の傾斜角度θを45°〜80°と大きく設定することで、高圧の流体圧力Ｐ0 用とすることも容易である。
【００２９】
次に、図７，図８，図９は、各々、本発明と関係が深い第３，第４，第５の参考例を示し、金具20の断面形状が図１，図５，図６と各々同様であるが、金具付きゴムシールＳの横断面の全体輪郭線形状、及び、ゴムシール部10の断面形状が、相違し、幅寸法が小さく、径方向のコンパクト化が図られている。
【００３０】
即ち、シール全体輪郭線形状が、矩形部25と内径側略半円部26と外径側略半円部27とから成り、図７〜図９に２点鎖線を付記して、矩形部25と略半円部26，27との境界を示す。
矩形部25は平坦面部２と平行な方向に長辺を有し、それと直交する（上下）方向に短辺を有し、この矩形部25内に、金具20が埋込状に一体に設けられ、２個の略半円部26，27は点対称位置に配設される。
一方の略半円部26は矩形部25の上方の長辺の内径側に突設されて、一方の平坦面部２に接触する密封用突隆部３を構成し、他方の略半円部27は矩形部25の下方の長辺の外径側に突設されて、他方の平坦面部２に接触する密封用突隆部４を構成している。
【００３１】
それ以外の構成については、図１〜図６と同一符号は同様の構成であり、作用効果も、基本的に図２，図４等にて述べた通りであるので、重複説明を省略する。
なお、図７〜図９の各参考例に於て、全体輪郭線形状は図示の横断面形状に限らず、例えば、突隆部３，４を三角山型や台形山型や２山型等としても良く、また、矩形部25の上下の長辺を傾斜させた平行四辺形とする等も、自由である。
【００３２】
本発明は以上述べたように、相互に平行な一対の接触平坦面部２，２の間に介装される全体が環状の金具付きゴムシールであって、上記一対の接触平坦面部２，２に接触して相互接近に伴って弾性圧縮変形する密封用突隆部３，４を有するゴムシール部10と、上記ゴムシール部10に一体化されると共に上記一対の接触平坦面部２，２の一層の相互接近に伴って捩れ弾性変形を生じ該捩れ弾性変形の弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部２，２の所定値以上の相互接近を阻止する金具20と、から成る構成としたので、接触平坦面部２が長手方向に波打っていたり、凹凸があった場合にも、ゴムシール部10の突隆部３，４が十分に大きく弾性変形しつつ追随できる。また、本発明に係る金具付シールは、安価かつ容易に製造可能である。しかも、フランジ等をボルトにて締付ける構造体に適用した場合、ボルト締付力が従来の図10に示した破線40Ａの如く突然に増加せず、金具弾性変形領域Ｈとしてしだいに増加するので、ボルト破断等の問題も防止できる。また、金具が弾性変形するため金具の初期厚以下に締付可能であり、締付け代（許容巾）が大きい。さらに、金具の弾性変形に伴いゴムシール部も弾性圧縮変形し締付力を増加可能である。また、金具の弾性復元力によりボルトが緩みにくくなるため、その点も加味すると、長期にわたり安定したシール性を有するといえる。また、ボルトの増締めを行って、シール性能を復元させることもできる。
【００３３】
さらに、（いわゆる“面開き”を生じて、）一対の接触平坦面部２，２の間隔寸法が微小寸法増大した際には、金具20の弾性的復元によって、金具20（の上端辺21，下端辺22）と、接触平坦面部２との間に間隙を生じることがなく、受圧状態にてゴム部のはみ出しを防止できる。
要するに、本発明は、金具20の捩れ弾性変形の反力としての弾性復元力、及び、十分な圧縮量を確保できるゴムシール部10の弾性復元力とを、巧妙に結合したシールであり、接触平坦面部２が長手方向に波打っていたり、凹凸が存在していても、追随して密封用突隆部３，４は常時密接して、優れたシール性能を発揮する。
【００３４】
また、本発明は、全体が環状のゴムシール部10に内圧又は外圧が作用した際に上記ゴムシール部10のラジアル外方又はラジアル内方へのはみ出しを、上記金具20が上記弾性復元力によって上記一対の接触平坦面部２，２に対して接近乃至接触して、防止するように構成したので、ゴムシール部の破壊を防止し、流体をシールして一層優秀なシール性能を発揮する。
【００３５】
また、本発明は、上記金具20は、横断面に於て、上記一対の接触平坦面部２，２に対して、10°〜80°の傾斜角度θをもって傾斜状に、ゴムシール部10に一部乃至全体が埋設状として設けられているので、使用条件、用途に柔軟に対応でき、例えば、低圧用には傾斜角度θを小さく、高圧用には傾斜角度θを大きく、設定容易である。つまり、θ＜10°では、弾性復元力が過小となり、しかも、ボルトの少しの締付けで、突然に大きな抵抗力を示す従来例と同様の問題を発生する虞がある。逆に、θ＞80°では、金具20の弾性圧縮変形が生じ難く剛性が過大となる。
【００３６】
また、上記金具20は、横断面形状が弯曲Ｓ字状又は弯曲Ｚ字状であることによって、金具20と、シール部10との接着面積が増加して、相互に強固に一体化でき、寿命が延びる。
また、上記金具20は、横断面形状が折曲Ｓ字状又は折曲Ｚ字状であって、金具中央片部24の上記一対の接触平坦面部２，２に対する傾斜角度θを、10°〜80°に設定したので、金具20とシール部10との接着面積が増加して、相互に強固に一体化でき、寿命が延びる。さらに、θ＜10°では弾性復元力が過小となり、かつ、金具20の弾性変形量が過小となり、逆に、θ＞80°では、弾性変形が生じ難く、剛性が過大となるが、本発明では10°≦θ≦80°であることによって、適正な弾性復元力が得られる。
また、上記金具20は、ゴムシール部10に一部乃至全体が埋設状に設けられると共に埋設部位23に小貫孔８を形成して、分断されたゴムシール部10のゴム部材が該小貫孔８に侵入して連結ゴム部９を形成するよう構成したので、ゴムシール部10と金具20の強固な一体構造が得られ、シール寿命が延びる。
【符号の説明】
【００３７】
２  接触平坦面部
３，４  密封用突隆部
５  中間壁部
６，７  円形膨出部
８  小貫孔
９  連結ゴム部
10  ゴムシール部
20  金具
23  埋設部
24  金具中央片部
Ｄ  直径寸法
Ｔ５  厚さ寸法
Ｙ  締付力
θ  傾斜角度
Ｇ  ゴム圧縮領域
Ｈ  金具弾性領域
Ｘ０   所定圧縮量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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